三角函数基础练习题-及答案
三角函数练习题及答案

三角函数练习题及答案三角函数练习题及答案.doc三角函数一、选择题1.已知为第三象限角,则2所在的象限是().A.第一或第二象限B.第二或第三象限C.第一或第三象限D.第二或第四象限2.若sin θcos θ>0,则θ 在().A.第一、二象限B.第一、三象限C.第一、四象限D.第二、四象限3.sin3π 4cos6π 5tan 3π 4-=( ).A.-43 3B.43 3C.-43D.43 4.已知tan θ+ tan1=2,则sin θ+cos θ 等于( ).A.2B.2C.-2D.± 25.已知sin x+cos x=51(0≤x<π),则tan x 的值等于( ).A.-43B.-34C.43D.34 6.已知sin >sin ,那么下列命题成立的是().A.若,是第一象限角,则cos >cos B.若,是第二象限角,则tan >tan C.若,是第三象限角,则cos >cos D.若,是第四象限角,则tan >tan 7.已知集合A={ | =2kπ±3π 2,k∈Z},B={ | =4kπ±3π 2,k∈Z},C={γ|γ=kπ±3π 2,k∈Z},则这三个集合之间的关系为().A.A B CB.B A CC.C A BD.B C A 8.已知cos( + )=1,sin =31,则sin的值是().三角函数练习题及答案.docA.31B.-31C.32 2D.-32 2 9.在(0,2π)内,使sin x>cos x 成立的x 取值范围为( ).A.2π,4π∪ 4π 5,πB.π,4π C.4π 5,4πD.π,4π∪ 23π,4π 5 10.把函数y=sin x(x∈R)的图象上所有点向左平行移动3π个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是().A.y=sin 3π -2x ,x∈RB.y=sin 6π +2x,x∈R C.y=sin 3π +2x ,x∈RD.y=sin 32π +2x ,x∈R 二、填空题11.函数f(x)=sin 2x+3 tanx 在区间3π4π,上的最大值是.12.已知sin =55 2,2π≤ ≤π,则tan =.13.若sin+2π=53,则sin-2π=.14.若将函数y=tan 4π +x (ω>0)的图象向右平移6π个单位长度后,与函数y=tan6π +x 的图象重合,则ω的最小值为.15.已知函数f(x)=21(sinx+cosx)-21|sinx-cosx|,则f(x)的值域是.16.关于函数f(x)=4sin 3π +2x ,x∈R,有下列命题:①函数y = f(x)的表达式可改写为y = 4cos 6π -2x ;②函数y = f(x)是以2π 为最小正周期的周期函数;③函数y =f(x)的图象关于点(-6,0)对称;④函数y=f(x)的图象关于直线x=-6对称.其中正确的是______________.三、解答题17.求函数f(x)=lgsin x+1 cos 2 x 的定义域.三角函数练习题及答案.doc18.化简:(1)) -( )+(-)++() +( )-(-)++( -180 cos cos 180 tan360 tan sin 180 sin;(2)) -( ) +() -( )++(π cos π sinπ sin π sinn nn n(n∈Z).19.求函数y=sin 6π -2x 的图象的对称中心和对称轴方程.20.(1)设函数f(x)=xa xsinsin +(0<x<π),如果a>0,函数f(x)是否存在最大值和最小值,如果存在请写出最大(小)值;(2)已知k<0,求函数y=sin 2 x+k(cos x-1)的最小值.三角函数练习题及答案.doc三角函数练习题及答案.doc参考答案一、选择题1.D 解析:2kπ+π<<2kπ+23π,k∈Z kπ+2<2<kπ+43π,k∈Z.2.B 解析:∵ sin θcos θ>0,∴ sin θ,cos θ 同号.当sin θ>0,cos θ>0 时,θ 在第一象限;当sin θ<0,cos θ<0 时,θ 在第三象限.3.A 解析:原式=3πtan6πcos3πsin =-43 3.4.D 解析:tan θ+ tan1=cossin +sincos= cos sin1=2,sincos =21.(sin θ+cos θ) 2 =1+2sin θcos θ=2.sin +cos =± 2 .5.B 解析:由得25cos 2 x-5cos x-12=0.解得cos x=54或-53.又0≤x<π,∴ sin x>0.若cos x=54,则sin x+cos x≠51,∴ cos x=-53,sin x=54,∴ tan x=-34.6.D 解析:若,是第四象限角,且sin >sin ,如图,利用单位圆中的三角函数线确定,的终边,故选D.1 =cos +sin51=cos +sin2 2x __ x(第6 题`)三角函数练习题及答案.doc7.B 解析:这三个集合可以看作是由角±3π 2的终边每次分别旋转一周、两周和半周所得到的角的集合.8.B 解析:∵ cos( + )=1,∴ +=2kπ,k∈Z.∴ =2kπ-.∴ sin =sin(2kπ- )=sin(- )=-sin =-31.9.C 解析:作出在(0,2π)区间上正弦和余弦函数的图象,解出两交点的横坐标4和45,由图象可得答案.本题也可用单位圆来解.10.C 解析:第一步得到函数y=sin 3πx 的图象,第二步得到函数y=sin3π2x 的图象.二、填空题11.415.解析:f(x)=sin 2x+3 tanx 在3π4π ,上是增函数,f(x)≤sin 23π+3 tan3π=415.12.-2.解析:由sin =55 2,2π≤ ≤πcos =-55,所以tan =-2.13.53.解析:sin+2π=53,即cos =53,∴ sin-2π=cos=53.14.21.解析:函数y=tan 4π+x (ω>0)的图象向右平移6π个单位长度后得到函数y=tan4π+6π-x =tan6π-4π+x 的图象,则6π=4π-6πω+kπ(k∈Z),ω=6k+21,又ω>0,所以当k=0 时,ω min =21.三角函数练习题及答案.doc15.221 ,-.解析:f(x)=21(sinx+cosx)-21|sinx-cosx|=) <() (x x __ x x cos sinsincos≥ sincos 即f(x)等价于min{sin x,cos x},如图可知,f(x) max =f4π=22,f(x) min =f(π) =-1.16.①③.解析:① f(x)=4sin 3π2x =4cos3π22πx=4cos 6π2x=4cos 6π2x .② T=22π=π,最小正周期为π.③ 令2x+3π=kπ,则当k=0 时,x=-6π,∴ 函数f(x)关于点6π-,对称.④ 令2x+3π=kπ+2π,当x=-6π时,k=-21,与k∈Z 矛盾.∴ ①③正确.三、解答题17.{x|2kπ<x≤2kπ+4,k∈Z}.解析:为使函数有意义必须且只需②0≥ 1cos 2①>0sin __ 先在[0,2π)内考虑x 的取值,在单位圆中,做出三角函数线.(第15 题)(第17 题)三角函数练习题及答案.doc由①得x∈(0,π),由②得x∈[0,4]∪[47π,2π].二者的公共部分为x∈4π0 ,.所以,函数f(x)的定义域为{x|2kπ<x≤2kπ+4,k∈Z}.18.(1)-1;(2) ±cos2.解析:(1)原式= coscos tan tan sin sin -+--=-tan tan =-1.(2)①当n=2k,k∈Z 时,原式=) -( ) +() -( )++(π 2cosπ 2 sin π 2 sin π 2 sin k kk k=cos2.②当n=2k+1,k∈Z 时,原式=] ) +-( [ ] ) ++( [] ) +-( [ ]+) ++( [π 1 2cosπ 1 2 sin π 1 2 sin π 1 2 sin k kk k=-cos2.19.对称中心坐标为0,12π +2π k;对称轴方程为x=2π k+3π(k∈Z).解析:∵ y=sin x 的对称中心是(kπ,0),k∈Z,∴ 令2x-6π=kπ,得x=2π k+12π.∴ 所求的对称中心坐标为0,12π +2π k,k∈Z.又y=sin x 的图象的对称轴是x=kπ+2,∴ 令2x-6π=kπ+2,得x=2π k+3π.∴ 所求的对称轴方程为x=2π k +3π (k∈Z).20.(1)有最小值无最大值,且最小值为1+a;(2)0.解析:(1) f(x)=xa xsinsin +=1+xasin,由0<x<π,得0<sin x≤1,又a>0,所以当sin x=1 时,f(x)取最小值1+a;此函数没有最大值.(2)∵-1≤cos x≤1,k<0,∴ k(cos x-1)≥0,又sin 2x≥0,∴ 当cos x=1,即x=2k(k∈Z)时,f(x)=sin 2。
三角函数基础练习题-及答案

三角函数基础练习题一、 选择题:1. 下列各式中,不正确...的是 ( ) (A)cos(―α―π)=―cos α (B)sin(α―2π)=―sin α (C)tan(5π―2α)=―tan2α (D)sin(k π+α)=(―1)ksin α (k ∈Z) 3. y=sin )2332(π+x x ∈R 是 ( ) (A)奇函数 (B)偶函数 (C)在[(2k ―1)π, 2k π] k ∈Z 为增函数 (D)减函数 4.函数y=3sin(2x ―3π)的图象,可看作是把函数y=3sin2x 的图象作以下哪个平移得到 ( )(A)向左平移3π (B)向右平移3π (C)向左平移6π (D)向右平移6π5.在△ABC 中,cosAcosB >sinAsinB ,则△ABC 为 ( ) (A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)无法判定 6.α为第三象限角,1sec tan 2tan 1cos 122-++αααα化简的结果为 ( )(A)3 (B)-3 (C)1 (D)-17.已知cos2θ=32,则sin 4θ+cos 4θ的值为 ( ) (A)1813 (B)1811(C)97 (D)-18. 已知sin θcos θ=81且4π<θ<2π,则cos θ-sin θ的值为 ( )(A)-23 (B)43 (C) 23 (D)±439. △ABC 中,∠C=90°,则函数y=sin 2A+2sinB 的值的情况 ( ) (A)有最大值,无最小值 (B)无最大值,有最小值 (C)有最大值且有最小值 (D)无最大值且无最小值 10、关于函数f(x)=4sin(2x+3π), (x ∈R )有下列命题(1)y=f(x)是以2π为最小正周期的周期函数 (2) y=f(x)可改写为y=4cos(2x -6π)(3)y= f(x)的图象关于(-6π,0)对称 (4) y= f(x)的图象关于直线x=-6π对称其中真命题的个数序号为 ( )(A) (1)(4) (B) (2)(3)(4) (C) (2)(3) (D) (3) 11.设a=sin14°+cos14°,b=sin16°+cos16°,c=26,则a 、b 、c 大小关系( ) (A)a <b <c (B)b <a <c (C)c <b <a (D)a <c <b 12.若sinx <21,则x 的取值范围为 ( )(A)(2k π,2k π+6π)∪(2k π+65π,2k π+π) (B) (2k π+6π,2k π+65π) (C) (2k π+65π,2k π+6π) (D) (2k π-67π,2k π+6π) 以上k ∈Z二、 填空题:13.一个扇形的面积是1cm 2,它的周长为4cm, 则其中心角弧度数为______。
三角函数练习题(含答案)

三角函数练习题及答案(一)选择题1、在直角三角形中,各边都扩大2倍,则锐角A 的正弦值与余弦值都( )A 、缩小2倍B 、扩大2倍C 、不变D 、不能确定12、在Rt △ABC 中,∠C=900,BC=4,sinA=45,则AC=( ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 3、若∠A 是锐角,且sinA=13,则( )A 、00<∠A<300B 、300<∠A<450C 、450<∠A<600D 、600<∠A<9004、若cosA=13,则A A AA tan 2sin 4tan sin 3+-=( ) A 、47B 、 13C 、 12D 、0 5、在△ABC 中,∠A :∠B :∠C=1:1:2,则a :b :c=( )A 、1:1:2B 、1:1:√2C 、1:1:√3D 、1:1:√226、在Rt △ABC 中,∠C=900,则下列式子成立的是( )A 、sinA=sinB B 、sinA=cosBC 、tanA=tanBD 、cosA=tanB7.已知Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=3,那么下列各式中,正确的是( )A .sinB= 23B .cosB= 23C .tanB= 23D .tanB=32 8.点(-sin60°,cos60°)关于y 轴对称的点的坐标是( ) A .(32,12) B .(-32,12) C .(-32,-12) D .(-12,-32)9.每周一学校都要举行庄严的升国旗仪式,让我们感受到了国旗的神圣.某同学站在离旗杆12米远的地方,当国旗升起到旗杆顶时,他测得视线的仰角为30°,若这位同学的目高1.6米,则旗杆的高度约为( )A .6.9米B .8.5米C .10.3米D .12.0米10.王英同学从A 地沿北偏西60º方向走100m 到B 地,再从B 地向正南方向走200m 到C 地,此时王英同学离A 地 ( )(A )350m (B )100 m (C )150m (D )3100m11、如图1,在高楼前D点测得楼顶的仰角为300,向高楼前进60米到C点,又测得仰角为450,则该高楼的高度大约为()A.82米B.163米C.52米D.70米12、一艘轮船由海平面上A地出发向南偏西40º的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西10º的方向行驶40海里到达C地,则A、C两地相距().(A)30海里(B)40海里(C)50海里(D)60海里(二)填空题1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则sinB=_____.2.在△ABC中,若BC=2,AB=7,AC=3,则cosA=________.3.在△ABC中,AB=2,AC=2,∠B=30°,则∠BAC的度数是______.4.如图,如果△APB绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A'P'B,且BP=2,那么PP'的长为________. (不取近似值. 以下数据供解题使用:sin15°=,cos15°=624+)5.如图,在甲、乙两地之间修一条笔直的公路,从甲地测得公路的走向是北偏东48°.甲、乙两地间同时开工,若干天后,公路准确接通,则乙地所修公路的走向是南偏西___________度.6.如图,机器人从A点,沿着西南方向,行了个42单位,到达B 点后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,则原来A的坐标为___________结果保留根号).7.求值:sin260°+cos260°=___________.8.在直角三角形ABC中,∠A=090,BC=13,AB=12,那么tan B=___________.9.根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为_______m(结果精确的到0.01m).(可用计算器求,也可用下列参考数据求:sin43°≈0.6802,sin40°≈0.6428,cos43°≈0.7341,cos40°≈0.7660,tan43°≈0.9325,tan40°≈0.8391)10.如图,自动扶梯AB 段的长度为20米,倾斜角A 为α,高度BC 为___________米(结果用含α的三角比表示).11.如图2所示,太阳光线与地面成60°角,一棵倾斜的大树与地面成30°角,这时测得大树在地面上的影子约为10米,则大树的高约为________米.(保留两个有效数字,2≈1.41,3≈1.73)三、简答题:1,计算:sin cos cot tan tan 3060456030︒+︒-︒-︒⋅︒分析:可利用特殊角的三角函数值代入直接计算;2计算:22459044211(cos sin )()()︒-︒+-︒+--π分析:利用特殊角的三角函数值和零指数及负整数次幂的知识求解。
初中数学三角函数基础练习含答案

三角函数基础练习一.选择题(共40小题)1.如图,△ABC中,∠C=90o,tan A=2,则cos A的值为()A.B.C.D.2.在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则sin B的值为()A.B.C.D.3.如图,已知点C从点B出发,沿射线BD方向运动,运动到点D后停止,则在这个过程中,从A观测点C的俯角将()A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.在Rt△ABC中,若∠ACB=90°,tan A=,则sin B=()A.B.C.D.5.一艘轮船在A处测得灯塔S在船的南偏东60°方向,轮船继续向正东航行30海里后到达B处,这时测得灯塔S在船的南偏西75°方向,则灯塔S离观测点A、B的距离分别是()A.(15﹣15)海里、15海里B.(15﹣15)海里、5海里C.(15﹣15)海里、15海里D.(15﹣15)海里、15海里6.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上,则tan A=()A.B.C.D.7.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=α,若BC=m,则AC的长为()A.B.m•cosαC.m•sinαD.m•tanα8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,AC=2,则tan A等于()A.B.2C.D.9.如图,测得一商场自动扶梯的长为l,自动扶梯与地面所成的角为θ,则该自动扶梯到达的高度h为()A.l•sinθB.C.l•cosθD.10.如图,在Rt△ABC中,直角边BC的长为m,∠A=40°,则斜边AB的长是()A.m sin40°B.m cos40°C.D.11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,AC=3,则tan∠B的值为()A.B.C.D.12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则cos A的值是()A.B.C.D.13.如图,在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AD⊥BC于点D,BD=2,tan∠C=,则线段AC的长为()A.10B.8C.D.14.如图,梯子AC的长为2.8米,则梯子顶端离地面的高度AD是()A.米B.米C.sinα米D.cosα米15.计算2sin30°﹣2cos60°+tan45°的结果是()A.2B.C.D.116.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=1,AB=4,则sin B的值是()A.B.C.D.17.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=2,则cos B的值为()A.B.C.D.18.若锐角A满足cos A=,则∠A的度数是()A.30°B.45°C.60°D.75°19.如图,某建筑物的顶部有一块标识牌CD,小明在斜坡上B处测得标识牌顶部C的仰角为45°,沿斜坡走下来在地面A处测得标识牌底部D的仰角为60°,已知斜坡AB的坡角为30°,AB=AE=10米.则标识牌CD的高度是()米.A.15﹣5B.20﹣10C.10﹣5D.5﹣520.在直角三角形中sin A的值为,则cos A的值等于()A.B.C.D.21.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=3,则sin∠B的值为()A.B.C.D.22.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则∠A的正切值为()A.B.C.D.23.在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,BC=6,则AB长是()A.4B.6C.8D.1024.已知∠A与∠B互余,若tan∠A=,则cos∠B的值为()A.B.C.D.25.如图,A,B,C是3×1的正方形网格中的三个格点,则tan B的值为()A.B.C.D.26.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=,AB=4,则cos B的值是()A.B.C.D.27.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,BC=12,AC=5,则下列三角函数表示正确的是()A.sin A=B.cos A=C.tan A=D.tan B=28.如图,△ABC中,∠B=90°,BC=2AB,则sin C=()A.B.C.D.29.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,则cos B的值为()A.B.C.D.30.锐角α满足,且,则α的取值范围为()A.30°<α<45°B.45°<α<60°C.60°<α<90°D.30°<α<60°31.如图,在△ABC中,AC=1,BC=2,AB=,则sin B的值是()A.B.C.2D.32.已知cosα=,且α是锐角,则α=()A.75°B.60°C.45°D.30°33.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则下列等式正确的是()A.sin A=B.cos A=C.tan A=D.cos A=34.某人沿着斜坡前进,当他前进50米时上升的高度为25米,则斜坡的坡度是i=()A.B.1:3C.D.1:235.如图,有一斜坡AB的长AB=10米,坡角∠B=36°,则斜坡AB的铅垂高度AC为()A.10sin36°B.10cos36°C.10tan36°D.36.某水库大坝的横断面是梯形,坝内一斜坡的坡度i=1:,则这个斜坡坡角为()A.30°B.45°C.60°D.90°37.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3,则tan A=()A.B.C.D.38.在Rt△ABC中,AB=4,AC=2,∠C=90°,则∠A的度数为()A.30°B.40°C.45°D.60°39.如图,在5×4的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,△ABC的顶点都在这些小正方形的顶点上,则cos∠BAC的值为()A.B.C.D.40.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=3,则∠B的正切值为()A.3B.C.D.三角函数基础练习参考答案与试题解析一.选择题(共40小题)1.解:∵△ABC中,∠C=90o,∴tan A==2,∴设CB=2k,AC=k,∴AB==k,∴cos A===,故选:B.2.解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,∴cos A===,∠A+∠B=90°,∴sin B=cos A=.故选:A.3.解:点C从点B出发,沿射线BD方向运动,运动到点D后停止,则在这个过程中,从A观测点C的俯角将增大,故选:A.4.解:如图,∵在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=,∴设AC=2k,BC=k,则AB==k,∴sin B===.故选:D.5.解:过S作SC⊥AB于C,在AB上截取CD=AC,∴AS=DS,∴∠CDS=∠CAS=30°,∵∠ABS=15°,∴∠DSB=15°,∴SD=BD,设CS=x,在Rt△ASC中,∵∠CAS=30°,∴AC=x,AS=DS=BD=2x,∵AB=30海里,∴x+x+2x=30,解得:x=,∴AS=(15﹣15)(海里);∴BS==15(海里),∴灯塔S离观测点A、B的距离分别是(15﹣15)海里、15海里,故选:D.6.解:由图可知:BC=4,AB=3,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,tan A==.故选:A.7.解:在Rt△ABC中,∠C=90°,tan B=,∴AC=BC•tan B=m•tanα,故选:D.8.解:在Rt△ABC中,∠C=90°,∴tan A=═2,故选:B.9.解:∵sinθ=,∴h=l•sinθ,故选:A.10.解:∵sin A=,∴AB=,故选:C.11.解:由勾股定理得,BC==4,∴tan∠B==,故选:D.12.解:∵∠C=90°,AB=5,BC=3,∴AC==4,∴cos A==,故选:A.13.解:∵∠CAB=90°,AD⊥BC于点D,∴∠B+∠C=90°,∠B+∠BAD=90°,∴∠BAD=∠C.在Rt△ABD中,∠ADB=90°,BD=2,∵tan∠BAD==,∴AD=2BD=4,∴AB==2.在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AB=2,∵tan∠C==,∴AC=2AB=4.故选:D.14.解:在Rt△ACD中,∠ADC=90°,AB=2.8m,∠ACD=α,∴AD=AC•sin∠ACD=2.8sinα=sinα米,故选:C.15.解:2sin30°﹣2cos60°+tan45°=2×﹣2×+1=1﹣1+1=1.故选:D.16.解:由勾股定理得,AC===则sin B==,故选:C.17.解:由勾股定理得,AB===,则cos B===,故选:B.18.解:∵cos A=,∴∠A=30°.故选:A.19.解:过点B作BM⊥EA的延长线于点M,过点B作BN⊥CE于点N,如图所示.在Rt△ABM中,AB=10米,∠BAM=30°,∴AM=AB•cos∠BAM=5米,BM=AB•sin∠BAM=5米.在Rt△ADE中,AE=10米,∠DAE=60°,∴DE=AE•tan∠DAE=10米.在Rt△BCN中,BN=AE+AM=(10+5)米,∠CBN=45°,∴CN=BN•tan∠CBN=(10+5)米,∴CD=CN+EN﹣DE=10+5+5﹣10=(15﹣5)米.故选:A.20.解:∵在直角三角形中sin A的值为,∴∠A=30°.∴cos A=cos30°=.故选:C.21.解:如图:∵∠C=90°,AB=4,BC=3,∴AC==,∴sin∠B=,故选:A.22.解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A==,∴设BC=3x,AB=5x,由勾股定理得:AC==4x,∴tan A===,即∠A的正切值为,故选:D.23.解:∵∠C=90°,sin A==,BC=6,∴AB=BC=×6=10;故选:D.24.解:∵∠A与∠B互余,∴∠A、∠B可看作Rt△ABC的两锐角,∵tan∠A==,∴设BC=4x,AC=3x,∴AB=5x,∴cos∠B===.故选:B.25.解:如图所示,在Rt△ABD中,tan B==.故选:A.26.解:∵∠C=90°,AC=,AB=4,∴BC===1,∴cos B==,故选:D.27.解:A、sin A==,故原题说法正确;B、cos A==,故原题说法错误;C、tan A==,故原题说法错误;D、tan B==,故原题说法错误;故选:A.28.解:∵BC=2AB,∴设AB=a,BC=2a,∴AC==a,∴sin C===,故选:D.29.解:∵∠C=90°,AB=5,AC=4,∴BC==3,∴cos B==.故选:B.30.解:∵,且,∴45°<α<60°.故选:B.31.解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=2,AB=,∴sin B=.故选:B.32.解:∵cosα=,且α是锐角,∴α=30°.故选:D.33.解:如图所示:∵∠C=90°,AB=5,AC=3,∴BC=4,∴sin A=,故A错误;cos A=,故B正确;tan A=;故C错误;cos A=,故D错误;故选:B.34.解:由题意得:某人在斜坡上走了50米,上升的高度为25米,则某人走的水平距离s==25,∴坡度i=25:25=1:.故选:A.35.解:由题意可得:sin B=,即sin36°=,故AC=10sin36°.故选:A.36.解:∵某水库大坝的横断面是梯形,坝内一斜坡的坡度i=1:,∴设这个斜坡的坡角为α,故tanα==,故α=30°.故选:A.37.解:在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A==,故选:B.38.解:在Rt△ABC中,AB=4,AC=2,∴cos A===,则∠A=45°.故选:C.39.解:过点C作CD⊥AB于点D,∵AD=3,CD=4,∴由勾股定理可知:AC=5,∴cos∠BAC==,故选:C.40.解:在Rt△ABC中,tan B==,故选:B.。
三角函数练习题含答案

三角函数练习题含答案一、填空题1.如图,点C 为某沿海城市的高速公路出入口,直线BD 为海岸线,512BAC π∠=,BD AB ⊥,BC 是以A 为圆心,半径为1km 的圆弧型小路.该市拟修建一条从C 通往海岸的观光专线CP PQ -(新建道路PQ ,对道路CP 进行翻新),其中P 为BC 上异于B C ,的一点,PQ 与AB 平行,设012PAB θθ5π⎛⎫∠=<<⎪⎝⎭,新建道路PQ 的单位成本是翻新道路CP 的单位成本的2倍.要使观光专线CP PQ -的修建总成本最低,则θ的值为____________.2.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围为___________. 3.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________.4.已知三棱锥S ABC -中,SA SB SC ==,ABC 是边长为4的正三角形,点E ,F 分别是SC ,BC 的中点,D 是AC 上的一点,且EF SD ⊥,若3FD =,则DE =___________. 5.已知向量a ,b ,c 满足0a b c ++=,()()0a b a c -⋅-=,||9b c -=,则||||||a b c ++的最大值是___________.6.已知(sin )21,22f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,那么(cos1)f =________.7.在三棱锥P ABC -中,4AB BC ==,8PC =,异面直线PA ,BC 所成角为π3,AB PA ⊥,AB BC ⊥,则该三棱锥外接球的表面积为______.8.已知函数()cos()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=->><<的部分图像如图所示,设函数()266g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的值域为___________.9.已知直线y m =与函数3()sin (0)42f x x πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的图象相交,若自左至右的三个相.邻交点...A ,B ,C 满足2AB BC =,则实数m =______. 10.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b =,2B C =,则a c +的取值范围为________.二、单选题11.在△ABC 中,24CA CB ==,F 为△ABC 的外心,则CF AB ⋅=( ) A .-6B .-8C .-9D .-1212.已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:①()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; ②()f x 的最小正周期可能是2π; ③ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,;④()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 其中所有正确结论的序号是( ) A .①④B .②③C .②④D .②③④13.已知点P 是曲线e 3xy =+α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( ) A .0,6π⎛⎤⎥⎝⎦B .,62ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦14.已知,a b Z ∈,满足)98sin 50sin 50a b -︒︒=,则a b +的值为( )A .1B .2C .3D .415.在ABC ∆中,已知3sin sin ,2A C +=设2sin sin ,t A C =则91()()44t t --( )A .1B .27764C .1693192D .9816.已知函数()sin sin()f x x x π=+,现给出如下结论:①()f x 是奇函数;②()f x 是周期函数;③()f x 在区间(0,)π上有三个零点;④()f x 的最大值为2.其中所有正确结论的编号为( ) A .①③B .②③C .②④D .①④17.在三棱锥S ABC -中,侧棱SA ,SB ,SC 两两垂直,且2SA SB SC +==.设SA x =,该三棱锥的表面积为函数()y f x =,以下判断正确的是( ) A .()f x 为常数 B .()f x 有极小值 C .()f x 有极大值D .()f x 是单调函数18.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒ C .27C ︒D .28C ︒19.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若2ABF 是钝角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(21,)+∞B .(12,)+∞C .(1,12)D .(31,)+∞20.已知函数22sin sin ,[1,1]()22,(1,)x x a a x f x x ax a x ⎧++-∈-=⎨-+∈+∞⎩若关于x 的不等式()0f x 对任意[1,)x ∈-+∞恒成立,则实数a 的范围是( )A .[0,2]B .(,0][2,)-∞+∞C .(,0][1,2]-∞D .[0,1][2,)⋃+∞三、解答题21.若函数()y f x =的图像上存在两个不同的点关于y 轴对称,则称函数()y f x =图像上存在一对“偶点”.(1)写出函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标;(不需写出过程) (2)证明:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”;(3)若函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”,求m 的取值范围. 22.已知()sin ,2cos a x x =,()2sin ,sin b x x =,()f x a b =⋅ (1)求()f x 的解析式,并求出()f x 的最大值;(2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求()f x 的最小值和最大值,并指出()f x 取得最值时x 的值.23.如图所示,在平面四边形ABCD 中,1,2,AB BC ACD ==∆为正三角形.(1)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若sin(2)3sin A C C +=,求角B 的大小; (2)求BCD ∆面积的最大值.24.已知(3cos ,sin ),(sin ,0),0a x x b x ωωωω==>,设()(),f x a b b k k R =+⋅+∈. (1)若()f x 图象中相邻两条对称轴间的距离不小于2π,求ω的取值范围; (2)若()f x 的最小正周期为π,且当,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 的最大值是12,求()f x 的解析式,并说明如何由sin y x =的图象变换得到()y f x =的图象.25.已知函数()()sin 0,2f x t x t πωϕϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,()f x 的部分图像如图所示,点()0,3N ,,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭,,4P t π⎛⎫⎪⎝⎭都在()f x 的图象上.(1)求()f x 的解析式;(2)当,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()33f x m --≤恒成立,求m 的取值范围.26.函数211()sin 2sin cos cos sin 222f x x x πϕϕϕ⎛⎫=⋅+⋅-+ ⎪⎝⎭,22ππϕ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭其图像过定点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭(1)求ϕ值;(2)将()y f x =的图像左移8π个单位后得到()y g x =,求()g x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大和最小值及此时对应的x 的取值是多少?27.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 222cos 20C C ++=. (1)求角C 的大小;(2)若2b a =,ABC ∆的面积为2sin sin 2A B ,求sin A 及c 的值. 28.已知函数()f x a b =⋅,其中()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,x ∈R .(1)求函数()y f x =的单调递增区间; (2)求()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值.29.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象如图所示:(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并求此时12x x +的值.30.已知函数2()2cos 23cos f x x x x =+. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间,6m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,求m 的取值范围.【参考答案】一、填空题1.6π2.23⎛ ⎝⎭33(21)+ 475.3+36.1π-##1π-+7.80π 8.9[,4]4-9.1或2##2或110.( 二、单选题 11.A 12.B 13.A 14.B 15.B 16.A 17.A 18.C 19.B 20.C 三、解答题21.(1)()(),0,0ππ-(2)见解析(3)()1,+∞ 【解析】(1)根据题意即正弦函数的性质即可直接求解;(2)要证:函数数()2x h x e mx =--图象上有且只有一对“偶点”,只需证:())()()y Q x g x g x ==--=在(0,2)上有且只有一个零点,结合导数及函数的性质即可证明;(3)由题意,问题可转化为函数()()y h x h x =--只有一个零点,结合函数的性质及导数可求. 【详解】(1)函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标为()(),0,0ππ-, (2)设()()()()()ln 2ln 22Q x g x g x x x x =--=+--+-, 因为()y Q x =的定义域为()2,2-,且()()Q x Q x -=-, 所以函数()y Q x =为奇函数,要证:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”, 只需证:()y Q x =在()0,2上有且只有一个零点,令()()222204x Q x x-'==-,得x =所以,函数()Q x 在(上为单调减函数,在)2上为单调增函数,(ln 30Q=+-<,4441122ln 40Q e e e ⎛⎫⎛⎫-=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()Q x 在41e ⎫-⎪⎭上有且只有一个零点,所以函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”,(3)设()()()2x xF x h x h x e e mx -=--=--,()00F =,因为()y F x =的定义域为R ,且()()F x F x -=-, 所以函数()y F x =为奇函数,因为函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”, 所以函数()y F x =在()0,∞+有且只有一个零点, ()12x xF x e m e '=+-,()0,x ∈+∞, ①当1m 时,因为()220F x m '>-≥,所以函数()y F x =在()0,∞+上为单调增函数,所以()()00F x F >=, 所以函数()F x 在()0,∞+无零点,②当1m 时,由()212120x x xx xe me F x e m e e-+'=+-==,得:(0ln x m =,所以函数()y F x =在()00,x 上单调减函数,在()0,x +∞上单调增函数, 所以()()000F x F <=, 设()ln H x x x =-,()1xH x x-'=, 所以函数()H x 在()0,1上单调增函数,在()1,+∞上单调减函数, 所以()()110H x H ≤=-<,所以ln x x <,所以(ln ln 22m m m +<<,设()()211x m x e x x =-->,设()()2xM x m x e x '==-, 因为()220xM x e e '=->->,所以函数()M x 在()1,+∞单调增函数,所以()()120M x M e >=->,所以函数()m x 在()1,+∞单调增函数, 所以()()120m x m e >=->,所以当1x >时,21x e x >+,()22222124140m m m F m e m e m e=-->-->, 因为函数()y F x =在()0,x +∞上单调增函数,所以函数()F x 在()0,2x m 上有且仅有一个1x ,使得()10F x =, 综上:m 的取值范围为()1,+∞. 【点睛】本题中综合考查了函数的性质及导数的综合应用,体现了分类讨论思想的应用,试题具有一定的综合性.22.(1)()f x 214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1.(2)0x =时,最小值0.38x π=1. 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式、倍角公式和辅助角公式,化简()f x ,再利用三角函数的有界性,即可得答案; (2)利用整体法求出32444x πππ-≤-≤,再利用三角函数线,即可得答案. 【详解】(1)()22sin 2sin cos f x x x x =+1cos2sin2x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴sin 214x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,()f x ∴1.(2)由(1)得()214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,32444x πππ∴-≤-≤.sin 214x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭, ∴当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 取最小值0.当242x ππ-=,即38x π=时,()f x 1. 【点睛】本题考查向量数量积、二倍角公式、辅助角公式、三角函数的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体法的应用.23.(1)23B π=;(21. 【解析】 【分析】(1)由正弦和角公式,化简三角函数表达式,结合正弦定理即可求得角B 的大小;(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理及正弦定理用,αβ表示出CD .再根据三角形面积公式表示出∆BCD S ,即可结合正弦函数的图像与性质求得最大值. 【详解】 (1)由题意可得:sin2cos cos2sin 3sin A C A C C +=∴()22sin cos cos 12sin sin 3sin A A C A C C +-=整理得sin (cos cos sin sin )sin A A C A C C -= ∴sin cos()sin A A C C += ∴sin cos sin A B C -= ∴sin 1cos sin 2C c B A a =-=-=- 又(0,)B π∈ ∴23B π=(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理得:22212212cos 54cos AC αα=+-⨯⨯=-, ∵ACD ∆为正三角形, ∴2254cos CD C A α=-=, 在ABC ∆中,由正弦定理得:1sin sin ACβα=, ∴sin sin AC βα=, ∴sin sin CD βα=,∵()222222(cos )1sin sin 54cos sin CD CD CD ββααα=-=-=--2(2cos )α=-,∵BAC β<∠,∴β为锐角,cos 2cos CD βα=-, 12sin sin 233BCD S CD CD ππββ∆⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1cos sin 2CD ββ=+,1cos )sin sin 23πααα⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭, ∵(0,)απ∈∴当56πα=时,()max 1BCD S ∆=. 【点睛】本题考查了三角函数式的化简变形,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积的表示方法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题.24.(1)01ω<≤;(2)()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;平移变换过程见解析.【解析】 【分析】(1)根据平面向量的坐标运算,表示出()f x 的解析式,结合辅助角公式化简三角函数式.结合相邻两条对称轴间的距离不小于2π及周期公式,即可求得ω的取值范围; (2)根据最小正周期,求得ω的值.代入解析式,结合正弦函数的图象、性质与()f x 的最大值是12,即可求得()f x 的解析式.再根据三角函数图象平移变换,即可描述变换过程.【详解】∵(3cos ,sin ),(sin ,0)a x x b x ωωω== ∴(3cos sin ,sin )a b x x x ωωω+=+∴2()()3sin cos sin f x a b b k x x x k ωωω=+⋅+=++1cos21122cos2222x x k x x k ωωωω-=++=-++ 1sin 262x k πω⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭(1)由题意可知222T ππω=≥, ∴1ω≤ 又0>ω, ∴01ω<≤ (2)∵T πω=, ∴1ω=∴1()sin 262f x x k π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭∵,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,∴2,626x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦∴当266x ππ-=即6x π=时max 11()sin 16622f x f k k ππ⎛⎫==++=+= ⎪⎝⎭∴12k =-∴()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将sin y x =图象上所有点向右平移6π个单位,得到sin 6y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象;再将得到的图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象(或将sin y x =图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 2y x =的图象;再将得到的图象上所有点向右平移12π个单位,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象) 【点睛】本题考查了正弦函数图像与性质的综合应用,根据最值求三角函数解析式,三角函数图象平移变换过程,属于中档题.25.(1)()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)[]1,0-【解析】 【分析】(1)由三角函数图像,求出,,t ωϕ即可; (2)求出函数()f x m -的值域,再列不等式组32m m +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩.【详解】解:(1)由()f x 的图象可知34424T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,则3T π=, 因为23T ππω==,0>ω,所以23ω=,故()2sin 3t x f x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.因为,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭在函数()f x 的图象上,所以sin 023f t ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()3k k Z πϕπ-+=∈,即()3k k Z πϕπ=+∈,因为2πϕ<,所以3πϕ=.因为点(N 在函数()f x 的图象上,所以()0sin 3f t π==解得2t =,故()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)因为,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,3333x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以2sin 33x π⎡⎤⎛⎫+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,则()2f x ≤.因为()33f x m -≤-≤,所以()3m f x m ≤+, 所以32m m +≥⎧⎪⎨⎪⎩10m -≤≤.故m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题考查了利用三角函数图像求解析式,重点考查了三角函数值域的求法,属中档题. 26.(1)0ϕ=(2)当4x π=时,min ()g x =;当8x π=-时,max 1()2g x =【解析】 【分析】(1)先将函数表达式结合降幂公式化简可得()1cos(2)2f x x ϕ=-,结合函数过点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭和,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭即可求解具体ϕ值;(2)根据函数图像平移法则先求得1()cos 224g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦求得32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,再结合余弦函数性质即可求解 【详解】(1)11cos 21()sin 2sin cos cos 222x f x x ϕϕϕ+=⋅+⋅- 11sin 2sin cos 2cos 22x x ϕϕ=⋅+⋅ 1cos(2)2x ϕ=- 又图像过点1,64π⎛⎫ ⎪⎝⎭,11cos 423πϕ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭233k ππϕπ∴-=+或2()3k k Z ππ-+∈又,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,0ϕ∴=(2)由(1)知 1()cos 22f x x =, 11()cos 2cos 22824g x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦当3244x ππ+=时,即4x π=时,min ()4g x = 当204x π+=时,即8x π=-时,max 1()2g x = 【点睛】本题考查三角函数表达式的化简求值,降幂公式的使用,两角差的余弦公式的逆用,在具体区间函数最值的求解,属于中档题27.(1)34C π=(2)sin A =1c = 【解析】 【分析】(1)化简等式,即可求出角C .(2)利用角C 的余弦公式,求出c 与a 的关系式,再由正弦定理求出角A 的正弦值,再结合面积公式求出c 的值. 【详解】(1)∵cos 220C C ++=,∴22cos s 10C C +=+,即)210C +=,∴cos C = 又()0,C π∈,∴34C π=. (2)∵2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,∴c =,即sin C A =,∴sinA C =∵1sin 2ABC S ab C ∆=,且in sin ABC S A B ∆=,∴1sin sin 2ab C A B =,∴sin sin sin abC A B=2sin sin c C C ⎛⎫= ⎪⎝⎭1c =. 【点睛】本题考查利用解三角形,属于基础题. 28.(1)2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈;(2)最小值为1- 【解析】 【分析】(1)先利用平面向量数量积的坐标运算律以及辅助角公式得出()2sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后解不等式()22262k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈可得出函数()y f x =的单调递减区间;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得出6x π-的取值范围,然后再利用正弦函数的性质得出函数()y f x =的最大值和最小值.【详解】 (1)()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,()1cos 2cos 2sin cos cos sin 266f x x x x x x x ππ⎫⎛⎫∴=-=-=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭2sin 6x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解不等式()2222k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,得()22233k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 因此,函数()y f x =的单调递增区间为2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈; (2)02x π≤≤,663x πππ∴-≤-≤,所以,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则()min 2sin 16f x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()max 2sin 2sin 263f x πππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭因此,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为1-【点睛】本题考查三角函数的单调性与最值,考查平面数量积的坐标运算,解这类问题首先要利用三角三角恒等变换公式将三角函数解析式化简,并将角视为一个整体,利用正弦函数或余弦函数的基本性质求解,考查分析问题和解题问题的能力,属于中等题.29.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π.【解析】 【分析】(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值. 【详解】(1)由图知,2,A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2,32k k Z ππϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令262x k πππ+=+则()62k x k Z ππ=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62k x k Z ππ=+∈; (2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<522a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=,故123x x π+=.【点睛】本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.30.(Ⅰ) (),,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z (Ⅱ) 62ππ≤≤m【解析】 【分析】(Ⅰ)利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数()f x 化为π2sin 216x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性解不等式,可得到函数()f x 的递增区间;(Ⅱ) 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,可得7 2266m πππ≤+≤,从而可得结果.【详解】(Ⅰ)()22f x cos x =+πcos212sin 216x x x ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭,由()222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得(),36k x k k Z ππππ-≤≤+∈所以,()f x 的单调递增区间是(),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)由(Ⅰ)知()π2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.因为π,6x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π2,2666x m ππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦.要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 所以72266m πππ≤+≤,即62m ππ≤≤. 【点睛】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式的应用以及三角函数的单调性、三角函数的值域,属于中档题. 函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.。
高中三角函数专题练习题(附答案)

高中三角函数专题练习题(附答案)一、填空题1.已知函数()f x 在R 上可导,对任意x 都有()()2sin f x f x x --=,当0x ≤时,()1f x '<-,若π2π()3cos 33f t f t t ⎛⎫⎛⎫≤-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数t 的取值范围为_________2.赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,他为《周髀算经》一书作序时,介绍了"勾股圆方图",亦称"赵爽弦图"(以弦为边长得到的正方形由4个全等的直角三角形再加上中间的一个小正方形组成).类比"赵爽弦图",可构造如图所示的图形,它是由3个全等的三角形与中间一个小等边三角形拼成的一个较大的等边三角形,设 ,AD AB AC λμ=+若4AD AF =,则λ-μ的值为___________3.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________. 4.已知)2,0F为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,过点F 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,P 为AB 的中点,O 为坐标原点.若△OFP 是以OF 为底边的等腰三角形,且△OFP 外接圆的面积为23π,则椭圆C 的长轴长为___________. 5.已知函数()[)[]243,0,3,92sin ,3,156x x y f x x x π⎧⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭==⎨⎪∈⎪⎩若存在实数a 、b 、c 、d 满足()()()()f a f b f c f d ===(其中a b c d <<<),则()()a b cd +⋅的取值范围是______.6.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,D 为边BC 上的一点,若6c =,32b =7sin BAD ∠=,2cos BAC ∠=,则AD =__________. 7.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.将函数()y f x =的图象向右平移4π个单位,得到()y g x =的图象,则下列有关()f x 与()g x 的描述正确的有___________(填序号).①()2sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;②方程()()360,2f x g x x π⎫⎛⎫+∈ ⎪⎪⎝⎭⎭所有根的和为712π;③函数()y f x =与函数()y g x =图象关于724x π=对称. 8.平面向量a ,b ,c 满足1a a b c =-==,()222b ac b c b a c +⋅+-=⋅+,1a b b a b b cb⋅+=+⋅,则()2b c-=______.9.已知a ,b ,c 分别为ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且222a c b ac +-=,则sin cos A C 的最大值为______.10.已知函数()2log ,0,0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,函数()g x 满足以下三点条件:①定义域为R ;②对任意x ∈R ,有()()2g x g x π+=;③当[]0,x π∈时,()sin .g x x =则函数()()y f x g x =-在区间[]4,4ππ-上零点的个数为__________个.二、单选题11.已知函数()21ln e 1xf x x -⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭,a ,b ,c 分别为ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且222446,a b c ab +-=则下列不等式一定成立的是( ) A .()()sin cos f A f B ≤ B .f (cos A )≤f (cos B ) C .f (sin A )≥f (sin B )D .f (sin A )≥f (cos B )12.已知30.4tan(1),tan0.1,a b c πππ=+-==,则( ).A .b c a <<B .c a b <<C .a c b <<D .a b c <<13.已知向量a ,b 夹角为3π,向量c 满足1b c -=且 a b a c b c ++=,则下列说法正确的是( ) A .2b c +<B .2a b +>C .1b <D .1a >14.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是( ) A .3,32⎛⎤⎥ ⎝⎦B .3,32⎛⎤⎥⎝⎦C .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.在ABC ∆中,已知3sin sin ,2A C +=设2sin sin ,t A C =则91()()44t t t --最大值为( ) A .1B .27764C .1693192D .9816.在三棱锥S ABC -中,侧棱SA ,SB ,SC 两两垂直,且2SA SB SC +==.设SA x =,该三棱锥的表面积为函数()y f x =,以下判断正确的是( ) A .()f x 为常数 B .()f x 有极小值 C .()f x 有极大值D .()f x 是单调函数17.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒C .27C ︒D .28C ︒18.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b ab-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若2ABF 是钝角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(21,)+∞B .(12,)+∞C .(1,12)D .(31,)+∞19.已知函数()2sin cos 3cos2f x x x x =,给出下列结论:①()f x 的图象关于直线π12x =对称;②()f x 的值域为[]22-,;③()f x 在π7π,1212⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数;④0是()f x 的极大值点.其中正确的结论有( ) A .①④B .②③C .①②③D .①②④20.已知1F 、2F 是椭椭圆和双曲线共有焦点,P 为两曲线的一个公共点,且126F PF π∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别1e ,2e ,则1212e e e e +⋅的最大值为 A .4B .2C .83D .163三、解答题21.(1)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,R 表示ABC ∆的外接圆半径. ①如图,在以O 圆心、半径为2的圆O 中,BC 和BA 是圆O 的弦,其中2BC =,45ABC ∠=︒,求弦AB 的长;②在ABC ∆中,若C ∠是钝角,求证:2224a b R +<;(2)给定三个正实数a 、b 、R ,其中b a ≤,问:a 、b 、R 满足怎样的关系时,以a 、b 为边长,R 为外接圆半径的ABC ∆不存在、存在一个或存在两个(全等的三角形算作同一个)?在ABC ∆存在的情况下,用a 、b 、R 表示c . 22.已知()3,sin a x ω=,1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中0>ω,()f x a b =⋅,且函数()f x 在12x π=处取得最大值.(1)求ω的最小值,并求出此时函数()f x 的解析式和最小正周期; (2)在(1)的条件下,先将()y f x =的图像上的所有点向右平移4π个单位,再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),然后将所得图像上所有的点向下平移32个单位,得到函数y g x 的图像.若在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,方程()210g x a +-=有两个不相等的实数根,求实数a 的取值范围;(3)在(1)的条件下,已知点P 是函数()y h x =图像上的任意一点,点Q 为函数()y f x =图像上的一点,点3,64A π⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,且满足12OP OQ OA =+,求()104h x +≥的解集. 23.已知()sin ,2cos a x x =,()2sin ,sin b x x =,()f x a b =⋅ (1)求()f x 的解析式,并求出()f x 的最大值;(2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求()f x 的最小值和最大值,并指出()f x 取得最值时x 的值.24.如图所示,在平面四边形ABCD 中,1,2,AB BC ACD ==∆为正三角形.(1)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若sin(2)3sin A C C +=,求角B 的大小; (2)求BCD ∆面积的最大值.25.已知向量9(sin ,1),(sin ,cos )8a x b x x ==-, 设函数(),0,2f x a b x π⎡⎤=⋅∈⎢⎥⎣⎦.(Ⅰ)求()f x 的值域(Ⅱ)设函数()f x 的图像向左平移2π个单位长度后得到函数()h x 的图像,若不等式()()sin 20f x h x x m ++-<有解,求实数m 的取值范围.26.已知函数()223cos sin 2cos 2f x x x x =++. (1)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间; (2)求函数()f x 在02π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最大值和最小值.27.已知函数()()()24sin sin cos sin cos sin 142x f x x x x x x π⎛⎫=+++-- ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 的最小正周期; (2)若函数()()()12122g x f x af x af x a π⎡⎤⎛⎫=+---- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在,42ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最大值为2,求实数a 的值.28.已知向量33cos ,sin 22a x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(1)求a ·b 及||a b +;(2)若3()||2f x a b a b =⋅-+,求()f x 的最小值29.已知函数()()()2331?0f x cos x sin x cos x ωωωω=+-->,()12 1()3f x f x ==-,,且12min 2x x π-=.(1)求()f x 的单调递减区间; (2)若()237,,,sin 33235,25f ππβπαβαβ⎛⎫⎛⎫∈-=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2f α⎛⎫⎪⎝⎭的值. 30.在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且32sin a c A = (Ⅰ)确定角C 的大小: (Ⅱ)若c =,且△ABC 的面积为,求a +b 的值.【参考答案】一、填空题1.π6∞⎛⎤- ⎥⎝⎦, 2.473 4.5.()135,2166.4 7.①③8.229.12+10.6二、单选题 11.D 12.D 13.A 14.A 15.B 16.A 17.C 18.B 19.B 20.A 三、解答题21.(1)②证明见解析,(2)见解析. 【解析】 【分析】(1)①由正弦定理知2sin sin sin AB b aR C B A===,根据题目中所给的条件可求出AB 的长; ②若C ∠是钝角,则其余弦值小于零,由余弦定理得2222(2)a b c R +<<,即可证出结果;(2)根据图形进行分类讨论判断三角形的形状与两边,a b 的关系,以及与直径的大小的比较,分三类讨论即可. 【详解】(1)①解:因为1sin 22a A R ==,角A 为锐角,所以30A =︒ 因为45ABC ∠=︒,所以105C =︒由正弦定理得,2sin1054sin 75AB R =︒=︒②证明:因为C ∠是钝角,所以cos 0C <,且cos 1C ≠-所以222cos 02a b c C ab +-=<,所以2222(2)a b c R +<<, 即2224a b R +<(2)当2a R >或2a b R ==时,ABC ∆不存在当2a R b a =⎧⎨<⎩时,90A =︒,ABC ∆存在且只有一个所以c =当2a R b a <⎧⎨=⎩时,A B ∠=∠且都是锐角,sin sin 2a A B R ==时,ABC ∆存在且只有一个所以2sin c R C ==当2b a R <<时,B 总是锐角,A ∠可以是钝角,可以是锐角 所以ABC ∆存在两个当90A ∠<︒时,c =当90A ∠>︒时, c =【点睛】此题考查三角形中的几何计算,综合考查了三角形形状的判断然,三角形的外接圆等知识,综合性强,属于难题.22.(1)ω的最小值为1,()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,T π=,(2)104a <≤(3)原不等式的解集为3,22428k k xx k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【解析】 【分析】(1)先将()f x 化成正弦型,然后利用()f x 在12x π=处取得最大值求出ω,然后即可得到()f x 的解析式和周期(2)先根据图象的变换得到()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭,然后画出()g x 在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象,条件转化为()g x 的图象与直线12y a =-有两个交点即可(3)利用坐标的对应关系式,求出()h x 的函数的关系式,进一步利用三角不等式的应用求出结果. 【详解】 (1)因为()3,sin a x ω=,1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以()32sin cos 3f x a b x x πωω⎛⎫=⋅=++ ⎪⎝⎭21332sin cos sin sin cos 3sin 322x x x x x x ωωωωωω⎛⎫=+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭ 11cos 2133sin 233sin 2cos 222222x x x x ωωωω-=-⨯+=++3sin 232x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭因为()f x 在12x π=处取得最大值.所以22,1232k k Z πππωπ⨯+=+∈,即121,k k Z ω=+∈当0k =时ω的最小值为1此时3()sin 232f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,T π=(2)将()y f x =的图像上的所有的点向右平移4π个单位得到的函数为33sin 2sin 243262y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再把所得图像上所有的点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)得到的函数为3sin 62y x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,然后将所得图像上所有的点向下平移32个单位,得到函数()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭()sin 6g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象为:方程()210g x a +-=有两个不相等的实数根等价于()g x 的图象 与直线12y a =-有两个交点 所以11212a ≤-<,解得104a <≤(3)设(),P x y ,()00,Q x y因为点,6A π⎛ ⎝⎭,且满足12OP OQ OA =+所以0012612x x y y π⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩00232x x y y π⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩因为点()00,Q x y 为函数()y f x =图像上的一点所以2sin 2233y x ππ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即1()sin 423y h x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭因为()104h x +≥,所以1sin 432x π⎛⎫-≥- ⎪⎝⎭所以7242,636k x k k Z πππππ-≤-≤+∈ 所以3,22428k k x k Z ππππ+≤≤+∈ 所以原不等式的解集为3,22428k k xx k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,正弦型函数的性质的应用,平面向量的数量积的应用,三角不等式的解法及应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.23.(1)()fx 214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1.(2)0x =时,最小值0.38x π=1. 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式、倍角公式和辅助角公式,化简()f x ,再利用三角函数的有界性,即可得答案; (2)利用整体法求出32444x πππ-≤-≤,再利用三角函数线,即可得答案. 【详解】(1)()22sin 2sin cos f x x x x =+1cos2sin2x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴sin 214x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,()f x ∴1.(2)由(1)得()214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,32444x πππ∴-≤-≤.sin 214x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭, ∴当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 取最小值0.当242x ππ-=,即38x π=时,()f x 1. 【点睛】本题考查向量数量积、二倍角公式、辅助角公式、三角函数的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体法的应用.24.(1)23B π=;(21. 【解析】 【分析】(1)由正弦和角公式,化简三角函数表达式,结合正弦定理即可求得角B 的大小;(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理及正弦定理用,αβ表示出CD .再根据三角形面积公式表示出∆BCD S ,即可结合正弦函数的图像与性质求得最大值. 【详解】 (1)由题意可得:sin2cos cos2sin 3sin A C A C C +=∴()22sin cos cos 12sin sin 3sin A A C A C C +-=整理得sin (cos cos sin sin )sin A A C A C C -= ∴sin cos()sin A A C C += ∴sin cos sin A B C -= ∴sin 1cos sin 2C c B A a =-=-=- 又(0,)B π∈ ∴23B π=(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理得:22212212cos 54cos AC αα=+-⨯⨯=-, ∵ACD ∆为正三角形, ∴2254cos CD C A α=-=,在ABC ∆中,由正弦定理得:1sin sin AC βα=, ∴sin sin AC βα=,∴sin sin CD βα=, ∵()222222(cos )1sin sin 54cos sin CD CD CD ββααα=-=-=--2(2cos )α=-,∵BAC β<∠,∴β为锐角,cos 2cos CD βα=-,12sin sin 233BCD S CD CD ππββ∆⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1cos sin 2CD ββ=+,1cos )sin sin 23πααα⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭, ∵(0,)απ∈∴当56πα=时,()max 1BCD S ∆=. 【点睛】本题考查了三角函数式的化简变形,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积的表示方法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题.25.(Ⅰ)11,88⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)9,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ 【解析】(Ⅰ)根据向量的数量积的坐标运算可得函数()f x 的解析式,化成二次函数型函数,求得值域;(Ⅱ)首先根据三角函数的变换规则求得()h x 的解析式,要使()()sin 20f x h x x m ++-<在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有解,即不等式()()sin2m f x h x x >++在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有解,令()()sin2y f x h x x =++求出函数的最小值,即可得实数m 的取值范围.【详解】解:(1)()222991sin cos 1cos cos cos cos 888f x x x x x x x =+-=-+-=-+- ()211cos 28f x x ⎛⎫∴=--+ ⎪⎝⎭, 0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 0cos 1x ∴≤≤()1188f x ∴-≤≤()f x ∴的值域为11,88⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(2)函数()21cos cos 8f x x x =-+-的图像向左平移2π个单位长度后得到函数()h x 的图像,()2211cos cos sin sin 2288h x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫∴=-+++-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 依题意,不等式()()sin2m f x h x x >++在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有解, 设()()5sin2cos sin sin24y f x h x x x x x =++=--+ 52sin cos cos sin ,0,42y x x x x x π⎡⎤=+--∈⎢⎥⎣⎦,令[]cos sin ,0,1,142t x x x x t ππ⎛⎫⎡⎤=-=+∈∴∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 则[]2211,1,142y t t t t ⎛⎫=-+-=--∈- ⎪⎝⎭∴函数()()sin2y f x h x x =++的值域为9,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. ∴ min 94m y >=- 故实数m 的取值范围为9,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查正弦函数的性质,二次函数的性质以及辅助角公式,属于中档题.26.(1)T π=;2,63k k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ππππ(2)5; -2 【解析】【分析】(1)根据二倍角公式和辅助角公式化简即可(2)由02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,π求出26x π+的范围,再根据函数图像求最值即可 【详解】(1)()2sin 2cos 22cos 232sin 236f x x x x x x x ⎛⎫=++=++=++ ⎪⎝⎭π, 22T ππ==,令3222,2,62263x k k x k k ⎛⎫⎛⎫+∈++⇒∈++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭πππππππππ, 即单减区间为2,,63k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭; (2)由702,2666x t x ⎡⎤⎡⎤∈⇒=+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,ππππ,当76πt =时,()f x 的最小值为:-2;当2t π=时,()f x 的最大值为:5【点睛】本题考查三角函数解析式的化简,函数基本性质的求解(周期、单调性、在给定区间的最值),属于中档题27.(1) 2T π=;(2)2a =-或6a =【解析】【分析】(1)根据二倍角公式进行整理化简可得()2sin f x x =,从而可得最小正周期;(2)将()g x通过换元的方式变为21112y t at a =-+--,1t ≤;讨论对称轴的具体位置,分别求解最大值,从而建立方程求得a 的值.【详解】(1)()2221cos sin cos sin 12f x x x x x π⎡⎤⎛⎫=-++-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ()222sin sin 12sin 12sin x x x x =++--=∴最小正周期2T π=(2)()1sin2sin cos 12g x a x a x x a =+--- 令sin cos x x t -=,则()22sin 21sin cos 1x x x t =--=-22221111122242a a y t at a t at a t a ⎛⎫∴=-+--=-+-=--+- ⎪⎝⎭sin cos 4t x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭由42x ππ-≤≤得244x πππ-≤-≤ 1t ≤①当2a <a <-当t =max 122y a ⎫=--⎪⎭由1222a ⎫--=⎪⎭,解得()817a ==->-)②当12a ≤,即2a -≤时 当2a t =时,2max 142a y a =- 由21242a a -=得2280a a --=,解得2a =-或4a =(舍去) ③当12a >,即2a >时当1t =时,max 12a y =-,由122a -=,解得6a = 综上,2a =-或6a =【点睛】本题考查正弦型函数最小正周期的求解、利用二次函数性质求解与三角函数有关的值域问题,解题关键是通过换元的方式将所求函数转化为二次函数的形式,再利用对称轴的位置进行讨论;易错点是忽略了换元后自变量的取值范围.28.(1)见解析;(2)178-. 【解析】【分析】(1)运用向量数量积的坐标表示,求出a ·b ;运用平面向量的坐标运算公式求出a b +,然后求出模.(2)根据上(1)求出函数()f x 的解析式,配方,利用二次函数的性质求出最小值.【详解】(1)33cos cos sin sin cos22222x x a b x x x ⋅=⋅-⋅=cos a b ⎛+= ⎝=∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴cos 0x ∴2cos a b x += (2)()cos23cos f x x x =- 223172cos 13cos 2cos 48x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭ ∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴0cos 1x ∴()min 317cos 48x f x ==- 【点睛】本题考查了平面向量数量积的坐标表示,以及平面向量的坐标加法运算公式.重点是二次函数求最小值问题.29.(1) 单调递减区间为7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; (2) 15. 【解析】【分析】(1)根据题意求出函数()f x 的解析式,然后可求出它的单调递减区间.(2)结合条件求出()424sin ,cos 3525πβαβ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,然后由()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦可得结果. 【详解】(1)()2()1f x cos x sin x x ωωω=221sin xcos x x ωωω=+221)1sin x cos x ωω=--221sin x x ωω=-2(2)13sin x πω=+-. ∵1(2)13sin x πω-≤+≤, ∴32(2)113sin x πω-≤+-≤, ∴()f x 的最大值为1,最小值为3-.又()()121,3f x f x ==-,且12min 2x x π-=, ∴函数()f x 的最小正周期为22ππ⨯=,∴1ω=, ∴()2(2)13f x sin x π=+-. 由3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 得7,1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈, ∴()f x 的单调递减区间为7[,],1212k k k Z ππππ++∈. (2)由(1)得3212335f sin βππβ⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴4sin 35πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ∵2,33ππβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴0,33ππβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,∴3cos 35πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ∵()7sin 25αβ+=-且2,,33ππαβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴24,33ππαβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴()24cos 25αβ+==-.∴()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()()2sin cos cos sin 133ππαββαββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+--+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 7324421255255⎡⎤⎛⎫=⨯-⨯--⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 15=. 【点睛】(1)解答有关三角函数性质的有关问题时,首项把函数解析式化为(x)Asin(x )f ωϕ=+的形式,然后再结合正弦函数的相关性质求解,解题时注意系数,A ω对结果的影响. (2)对于三角变换中的“给值求值”问题,在求解过程中注意角的变换,通过角的“拆”、“拼”等手段转化为能应用条件中所给角的形式,然后再利用整体思想求解.30.(Ⅰ) 3π(Ⅱ)5 【解析】【详解】试题分析:(12sin sin A C A =即可得sin C =60C =︒(2)∵1sin 2S ab C ==a b + 试题解析:解:(12sin sin A C A =,∵,A C 是锐角,∴sin C =60C =︒.(2)∵1sin 2S ab C ==6ab = 由余弦定理得222222cos ()3()187c a b ab C a b ab a b =+-=+-=+-=∴5a b +=点睛:在解三角形问题时多注意正余弦定理的结合运用,正弦定理主要用在角化边和边化角上,而余弦定理通常用来求解边长。
三角函数练习题含答案

三角函数练习题含答案一、填空题1.设函数()f x 是定义在实数集R 上的偶函数,且()()2f x f x =-,当[0,1]x ∈时,3()f x x =,则函数()|cos |()g x x f x π=-在15,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为___________.2.已知函数()f x 在R 上可导,对任意x 都有()()2sin f x f x x --=,当0x ≤时,()1f x '<-,若π2π()33f t f t t ⎛⎫⎛⎫≤-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数t 的取值范围为_________3.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围为___________.4.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,4ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________.5.在ABC 中,AB =BC =1cos 7BAC ∠=,动点D 在ABC 所在平面内且2π3BDC ∠=.给出下列三个结论:①BCD △②线段AD 的长度只有最小值,无最大值,且最小值为1;③动点D 的轨迹的长度为8π3.其中正确结论的序号为______.6.已知单位向量1e ,2e 与非零向量a 满足12322e e +≤()120a e e ⋅-≤,则()1232a e e a⋅+的最大值是______.7.三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,直线PB 与平面ABC 所成角的大小为30,AB =60ACB ∠=︒,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为________.8.已知函数()sin 2sin 23f x x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭同时满足下述性质:①若对于任意的()()()123123,0,,4,x x x f x f x f x π⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立;②236f a π⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a 的值为_________.9.在ABC 中,sin 2sin B C =,2BC =.则CA CB ⋅的取值范围为___________.(结果用区间表示)10.已知向量a 与b 的夹角为θ,sin θ=||4a b -=,向量,c a c b --的夹角为2π,||23c a -=,则a c ⋅的最大值是___________.二、单选题11.在ABC 中,角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,设ABC 的面积为S ,则24Sa bc+的最大值为( )A .216B .312C .316D .21812.《九章算术》卷五“商功”:今有刍甍,下广3丈,袤4丈;上袤2丈,无广;高1丈.其描述的是下图的一个五面体,底面ABCD 是矩形,4AB =,3BC =,2EF =,//EF 底面ABCD 且EF 到底面ABCD 的距离为1.若DE AE BF CF ===,则该刍甍中点F 到平面EBC 的距离为( )A .15B .35C 10D 2513.在三棱锥A BCD -中,2AB AD BC ===,13CD =22AC =3BD =,则三棱锥外接球的表面积为( ) A .927πB .9πC .1847πD .18π14.已知双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的两条渐近线分别与抛物线24y x =交于第一、四象限的A ,B 两点,设抛物线焦点为F ,若7cos 9AFB ∠=﹣,则双曲线的离心率为( )A 2B .33C 5D .215.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为ABC 的面积,且()222S a b c =--,则222b c bc+的取值范围为( )A .4359,1515⎛⎫ ⎪⎝⎭B .4322,15⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .5922,15⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .)22,⎡+∞⎣16.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,N 为BC 的中点.当点M 在平面11DCC D 内运动时,有//MN 平面1A BD ,则线段MN 的最小值为( ) A .1B 6C 2D 317.如图,长方形ABCD 中,15AB =1AD =,点E 在线段AB (端点除外)上,现将ADE 沿DE 折起为A DE '.设ADE α∠=,二面角A DE C '--的大小为β,若π2αβ+=,则四棱锥A BCDE '-体积的最大值为( )A .14B .23C .15112- D .518- 18.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒ C .27C ︒D .28C ︒19.△ABC 中,BD 是AC 边上的高,A=4π,5BD AC =( )A .14B .12C .23D .3420.已知1sin ,sin ,sin ,222a x x b x ωωω⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中0>ω,若函数1()2f x a b =⋅-在区间(,2)ππ内有零点,则实数ω的取值可能是( )A .18B .14C .12D .34三、解答题21.已知函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移2π个单位长度后与函数()()cos 22g x x πϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭图象重合.(1)求ω和ϕ的值;(2)若函数()88h x f x g x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求函数()h x 的单调递减区间及图象的对称轴方程.22.已知函数()cos s (3co )f x x x x =-. (1)求()f x 的最小正周期及对称中心;(2)若将函数()y f x =的图象向左平移m 个单位所得图象关于y 轴对称,求m 的最小正值.23.已知函数()2212cos f x x x +-. (1)求()f x 的对称轴; (2)将()f x 的图象向左平移12π个单位后得到函数()g x 的图象,当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()g x 的值域.24.已知函数()sin()0,04,||2f x A x b A πωϕωϕ⎛⎫=++><<< ⎪⎝⎭图象的一个最高点和最低点的坐标分别为5,212π⎛+ ⎝和11,212π⎛-⎝. (1)求()f x 的解析式;(2)若存在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()2f x m ≤-,求m 的取值范围.25.已知函数()2cos (sin cos )f x x x x =+,x ∈R . (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)求函数()f x 在区间ππ,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值和最大值,并求出取得最值时的x 的值.26.已知(1,sin )a x =,(1,cos )b x =,(0,1)e =,且(cos sin )x x -∈. (1)若()//a e b +,求sin cos x x 的值;(2)设()()f x a b me a b =⋅+⋅-,m R ∈,若()f x 的最大值为12-,求实数m 的值.27.已知向量 2(2,22()),(,2a x b ωϕ=+=,其中0,02πωϕ><<.函数()f x a b =⋅的图象过点()1,2B ,点B 与其相邻的最高点的距离为4.(Ⅰ)求函数()f x 的单调递减区间; (Ⅱ)计算()()()12...2017f f f +++的值;(Ⅲ)设函数()()1g x f x m =--,试讨论函数()g x 在区间 [0,3] 上的零点个数. 28.已知函数()()22sin cos 2sin f x x x x =+- (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调增区间; (3)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦求函数的值域.29.已知等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足sin()n n b a =,集合*{|,}n S x x b n ==∈N .(1)若10a =,23d π=,求集合S ;(2)若12a π=,求d 使得集合S 恰有两个元素;(3)若集合S 恰有三个元素,n T n b b +=,T 是不超过5的正整数,求T 的所有可能值,并写出与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式及集合S .30.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象如图所示:(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并求此时12x x +的值.【参考答案】一、填空题1.7 2.π6∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,3.23⎛ ⎝⎭43(21)+ 5.①③6537.20π8.09.8,83⎛⎫ ⎪⎝⎭10.25二、单选题 11.A 12.C 13.A 14.B 15.C 16.B 17.A 18.C 19.A 20.D 三、解答题21.(1)2ω=,3πϕ=;(2)减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈ 【解析】 【分析】(1)先根据平移后周期不变求得2ω=,再根据三角函数的平移方法求得3πϕ=即可.(2)根据(1)中()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭代入可得()h x ,利用辅助角公式求得()23h x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再代入调递减区间及图象的对称轴方程求解即可.【详解】(1)因为函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移2π个单位长度后与函数()()cos 22g x x πϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭图象重合,所以2ω=.5sin 2sin 2cos 222663f x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 所以()cos 2cos 23x x πϕ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,因为2πϕ<,所以3πϕ=.(2)由(1)()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()88h x f x g x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin 2cos 2212123x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.令()3222232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得()71212k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 所以函数的单调递减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 令()232x k k Z πππ+=+∈,可得图象的对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈. 【点睛】本题主要考查了三角函数的平移运用以及辅助角公式.同时也考查了根据三角函数的解析式求解单调区间以及对称轴等方法.属于中档题. 22.(1)π,1,()2122k k Z ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭;(2)3π 【解析】 【分析】(1)直接利用三角函数关系式的变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的周期和对称中心.(2)利用(1)的关系式,利用整体思想的应用对函数的关系式进行平移变换和对称性的应用求出最小值. 【详解】(1)因为2()cos cos )cos cos f x x x x x x x =-=-1cos 212sin 2262x x x π+⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭, 所以最小正周期为22T ππ==, 由正弦函数的对称中心知26x k ππ-=,解得212k x ππ=+,k Z ∈, 所以对称中心为1,()2122k k Z ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭; (2)()y f x =的图象向左平移m 个单位所得解析式是1sin 2262y x m π⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭,因为其图象关于y 轴对称, 所以262m k πππ-=+,k Z ∈,解得23k m ππ=+,k Z ∈,所以m 的最小正值是3π. 【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. 23.(1)23k x ππ=+(k Z ∈)(2)[]0,2 【解析】(1)利用三角恒等变换,化简函数解析式为标准型,再求对称轴; (2)先求平移后的函数解析式,再求值域. 【详解】(1)()222cos 1f x x x =-+2cos 2x x =-2sin 26x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭令:262x k πππ-=+,得23k x ππ=+, 所以()f x 的对称轴为23k x ππ=+(k Z ∈). (2)将()f x 的图象向左平移12π个单位后得到函数()g x ,所以()12g x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭2sin 22sin 2126x x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,有220,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故[]sin 20,1x ∈, ()g x ∴的值域为[]0,2. 【点睛】本题考查利用三角恒等变换化简函数解析式,求解函数性质,同时涉及三角函数图象的平移,以及值域的求解问题.属三角函数综合基础题.24.(1) ()2sin(2)3f x x π=-[22]-,【解析】 【分析】(1)根据题意得到()21T k Z k π=∈+,42k ω=+所以2ω=,再代入数据计算得到,2A =b =3πϕ=-得到答案.(2)因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦得到0()2f x ≤≤+202m m +≥⎧⎪⎨+⎪⎩.【详解】 (1)由题意得1151()12122k T ππ-=+,则()21T k Z k π=∈+. 又2T πω=,则42k ω=+,因为04ω<<,所以2ω=.2A ==,b ==因为()f x 的图象经过点5(,212π,所以52sin(2)212πϕ⨯+=+ 所以23k πϕπ=-+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,所以3πϕ=-.故()2sin(2)3f x x π=-+(2)因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦从而,0()2f x ≤≤+()2f x m ≤-≤,所以()2m f x m +≤≤+.要使得存在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()2f x m -≤,则202m m +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩ 解得22m -≤≤.故m 的取值范围为[22]-,. 【点睛】本题考查了三角函数的解析式,存在问题,计算函数的值域是解题的关键.25.(1)π;(2)()()min max ππ,0,,148x f x x f x =-===.【解析】(1) 函数()f x 解析式去括号后利用二倍角的正弦、余弦公式化简,整理后再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出w 的值,代入周期公式即可求出最小正周期;(2)根据x 的范围求出这个角的范围,利用正弦函数的值域即可确定出()f x 的值域,进而求出()f x 的最小值与最大值.. 【详解】(1)()()π2cos sin cos sin2cos21214f x x x x x x x ⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭,因此,函数()f x 的最小正周期πT =. (2) 因为ππ44x -≤≤ 所以ππ3π2444x -≤+≤,sin 24x π⎡⎤⎛⎫∴+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,即()1f x ⎡⎤∈⎣⎦, 所以当244x ππ+=-,即4x π=-时,()min 0f x =,当242x ππ+=,即8x π=时,()max 1f x =.所以4x π=-时,()min 0f x =,8x π=时,()max 1f x .【点睛】此题考查了两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,正弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键,是中档题. 26.(1)0 (2)32【解析】 【分析】(1)通过()//a e b +可以算出()(1,sin 1)//1,cos cos sin 1x x x x +⇒=+,移项、两边平方即可算出结果.(2)通过向量的运算,解出()()f x a b me a b =⋅+⋅-,再通过最大值根的分布,求出m 的值. 【详解】(1)通过()//a e b +可以算出()(1,sin 1)//1,cos cos sin 1x x x x +⇒=+, 即2cos sin 1(cos sin )112sin cos 1sin cos 0x x x x x x x x -=⇒-=⇒-=⇒= 故答案为0.(2)()1sin cos (sin cos )f x x x m x x =++-,设()cos sin x x t t ⎡-=∈⎣,22112sin cos sin cos 2t x x t x x --=⇒=,22113()()1222t g t f x mt t mt -==+-=--+,即213(),22g t t mt t ⎡=--+∈⎣的最大值为12-; ①当11m m -≤⇒≥-时,max 1313()(1)2222g x g m m ==--+=-⇒=(满足条件);②当11m m <-≤⇒<-时,222max 1311()()22222g x g m m m m =-=-++=-⇒=-(舍);③当m m -><max 131()2222g x g m ==-⨯-=-⇒=故答案为32m = 【点睛】当式子中同时出现sin cos ,sin cos ,sin cos x x x x x x +-时,常常可以利用换元法,把sin cos x x 用sin cos ,sin cos x x x x +-进行表示,但计算过程中也要注意自变量的取值范围;二次函数最值一定要注意对称轴是否在规定区间范围内,再讨论最后的结果. 27.(Ⅰ)[41,43]k k ++,k Z ∈;(Ⅱ)2018;(Ⅲ)详见解析. 【解析】 【分析】(Ⅰ)由数量积的坐标运算可得f (x ),由题意求得ω4π=,再由函数f (x )的图象过点B (1,2)列式求得φ.则函数解析式可求,由复合函数的单调性求得f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=1+sin2x π,可得f (x )是周期为4的周期函数,且f (1)=2,f (2)=1,f (3)=0,f (4)=1.得到f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=4. 进一步可得结论;(Ⅲ)g (x )=f (x )﹣m ﹣12sin x m π=-,函数g (x )在[0,3]上的零点个数,即为函数y =sin2x π的图象与直线y =m 在[0,3]上的交点个数.数形结合得答案.【详解】(Ⅰ)∵a =cos2(ωx +φ)),b =∴f (x )222a b =⋅=⨯(ωx +φ)=1﹣cos2(ωx +φ)), ∴f (x )max =2,则点B (1,2)为函数f (x )的图象的一个最高点. ∵点B 与其相邻的最高点的距离为4,∴242πω=,得ω4π=. ∵函数f (x )的图象过点B (1,2),∴1222cos πϕ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,即sin2φ=1.∵0<φ2π<,∴φ4π=. ∴f (x )=1﹣cos2(44x ππ+)=1+sin2x π,由322222k x k πππππ+≤≤+,得4143k x k +≤≤+,k Z ∈. ()f x ∴的单调递减区间是[41,43]k k ++,k Z ∈.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=1+sin2x π,∴f (x )是周期为4的周期函数,且f (1)=2,f (2)=1,f (3)=0,f (4)=1. ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=4. 而2017=4×504+1,∴f (1)+f (2)+…+f (2017)=4×504+2=2018; (Ⅲ)g (x )=f (x )﹣m ﹣12sin x m π=-,函数g (x )在[0,3]上的零点个数,即为函数y =sin2x π的图象与直线y =m 在[0,3]上的交点个数.在同一直角坐标系内作出两个函数的图象如图:①当m >1或m <﹣1时,两函数的图象在[0,3]内无公共点; ②当﹣1≤m <0或m =1时,两函数的图象在[0,3]内有一个共点;③当0≤m <1时,两函数的图象在[0,3]内有两个共点. 综上,当m >1或m <﹣1时,函数g (x )在[0,3]上无零点; ②当﹣1≤m <0或m =1时,函数g (x )在[0,3]内有1个零点; ③当0≤m <1时,函数g (x )在[0,3]内有2个零点.【点睛】本题考查三角函数中的恒等变换应用,考查数量积的坐标运算,体现了数形结合的解题思想方法,是中档题.28.(1)π;(2)3[],88k k k Z ππππ-+∈,;(3)[2]-.【解析】 【分析】(1)先化简函数f(x)的解析式,再求函数的最小正周期;(2)解不等式222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,即得函数的增区间;(3)根据三角函数的性质求函数的值域. 【详解】(1)由题得1cos2()1sin 22sin 2cos22)24x f x x x x x π-=+-⋅=++, 所以函数的最小正周期为2=2ππ. (2)令222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,所以3,88k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数的单调增区间为3[],88k k k Z ππππ-+∈,.(3)50,02,2,2444x x x πππππ≤≤∴≤≤∴≤+≤2sin(2)1,12)244x x ππ≤+≤∴-≤+≤ 所以函数的值域为[2]-. 【点睛】本题主要考查三角恒等变换,考查三角函数的图像和性质,考查三角函数的值域,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.29.(1)33,,022⎧⎫⎪⎪-⎨⎬⎪⎪⎩⎭;(2)23π或π;(3)3T =或4,3T =时,23n a n π=,33,,022S ⎧⎫⎪⎪=-⎨⎬⎪⎪⎩⎭;4T =时,2n a n π=,{}0,1,1S =-【解析】 【分析】(1)根据等差数列的通项公式写出n a ,进而求出n b ,再根据周期性求解;(2)由集合S 的元素个数,分析数列{}n b 的周期,进而可求得答案;(3)分别令1T =,2,3,4,5进行验证,判断T 的可能取值,并写出与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式及集合S 【详解】(1)等差数列{}n a 的公差(0d ∈,]π,数列{}n b 满足sin()n n b a =, 集合{}*|,n S x x b n N ==∈. ∴当120,3a d π==, 所以集合3{2S =-,0,3}2. (2)12a π=,数列{}n b 满足sin()n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列{}n a 的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时d π=, ②1a 终边落在OA 上,要使得集合S 恰好有两个元素,可以使2a ,3a 的终边关于y 轴对称,如图OB ,OC ,此时23d π=, 综上,23d π=或者d π=.(3)①当3T =时,3n n b b +=,集合1{S b =,2b ,3}b ,符合题意.与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式为23n a n π=,此时33,,022S ⎧⎫⎪⎪=-⎨⎬⎪⎪⎩⎭. ②当4T =时,4n n b b +=,sin(4)sin n n a d a +=,42n n a d a k π+=+,或者42n n a d k a π+=-,等差数列{}n a 的公差(0d ∈,]π,故42n n a d a k π+=+,2k d π=,又1k ∴=,2 当1k =时满足条件,此时{0S =,1,1}-. 与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式为2n a n π=,此时{}0,1,1S =-【点睛】本题考查等差数列的通项公式、集合元素的性质以及三角函数的周期性,是一道综合题.30.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π.【解析】 【分析】(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值. 【详解】(1)由图知,2,A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2,32k k Z ππϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令262x k πππ+=+则()62k x k Z ππ=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62k x k Z ππ=+∈;(2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<522a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=,故123x x π+=.【点睛】本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.。
(完整版)三角函数基础练习题答案

三角函数基础练习题1.如果,那么与终边相同的角可以表示为21α=-αA . B .{}36021,k k ββ=⋅+∈Z {}36021,k k ββ=⋅-∈Z C .D .{}18021,k k ββ=⋅+∈Z {}18021,k k ββ=⋅-∈Z 参考答案:B考查内容:任意角的概念,集合语言(列举法或描述法)认知层次:b 难易程度:易2.一个角的度数是,化为弧度数是405A .B .C .D .π3683π47π613π49解:由,得,所以180π=1180π=94054051804ππ=⨯=参考答案:D考查内容:弧度制的概念,弧度与角度的互化认知层次:b 难易程度:易3.下列各数中,与cos1030°相等的是A .cos50°B .-cos50°C .sin50°D .- sin50°解:,1030336050=⨯- cos1030cos(336050)cos(50)cos50=⨯-=-=参考答案:A考查内容:任意角的概念,的正弦、余弦、正切的诱导公式(借助单位圆)πα±认知层次:c 难易程度:易4.已知x ∈[0,2π],如果y = cos x 是增函数,且y = sin x 是减函数,那么A .B .02x π≤≤xππ≤≤2C .D .32x ππ≤≤23x ππ≤≤2解:画出与的图象sin y x =cos y x =参考答案:C考查内容:的图象,的图象,正弦函数在区间上的性质,余弦sin y x =cos y x =[0,2π]函数在区间上的性质[0,2π]认知层次:b难易程度:易5.cos1,cos2,cos3的大小关系是( ).A .cos1>cos2>cos3B .cos1>cos3>cos2C .cos3>cos2>cos1D .cos2>cos1>cos3解:,而在上递减,01232ππ<<<<<cos y x =[0,]π参考答案:A考查内容:弧度制的概念,的图象,余弦函数在区间上的性质cos y x =[0,2π]认知层次:b 难易程度:易6.下列函数中,最小正周期为的是().πA . B .cos 4y x =sin 2y x =C . D . sin2xy =cos4xy =解:与的周期为sin y x ω=cos y x ω=2T πω=参考答案:B考查内容:三角函数的周期性认知层次:a 难易程度:易7.,,的大小关系是( ).)( 40tan -38tan56tan A . B .>-)( 40tan > 38tan56tan >38tan >-)(40tan56tan C . D .>56tan >38tan )(40tan ->56tan >-)(40tan38tan 解:在上递增,而tan y x =(,22ππ-9040<38<56<90-<-参考答案:C考查内容:的图象,正切函数在区间上的性质tan y x =ππ,22⎛⎫-⎪⎝⎭认知层次:b 难易程度:易8.如果,,那么等于( ).135sin =α),2(ππα∈tan αrA .B .C .D .125-125512-512解:由,得,135sin =α),2(ππα∈12cos 13α==-sin 5tan cos 12ααα==-参考答案:A考查内容:同角三角函数的基本关系式:,同角三角函数的基本关系式:22sin cos 1x x +=sin tan cos xx x=认知层次:b 难易程度:中9.函数图象的一条对称轴方程是)62sin(5π+=x y A . B . C . D .12x π=-0x =6x π=3x π=解:函数图象的对称轴方程是,即(),)62sin(5π+=x y 262x k πππ+=+26k x ππ=+Z k ∈令得0k =6x π=参考答案:C考查内容:正弦函数在区间上的性质[0,2π]认知层次:b 难易程度:易10.函数y = sin 的图象是中心对称图形,它的一个对称中心是34x π⎛⎫-⎪⎝⎭A .B ., 012π⎛⎫-⎪⎝⎭7, 012π⎛⎫- ⎪⎝⎭C .D . 7, 012π⎛⎫⎪⎝⎭11, 012π⎛⎫⎪⎝⎭解:设得函数图象的对称中心是(),34x k ππ-=sin(3)4y x π=-(,0)312k ππ+Z k ∈ 令得,2k =-7, 012π⎛⎫- ⎪⎝⎭参考答案:B考查内容:正弦函数在区间上的性质[0,2π]难易程度:中11.要得到函数y = sin 的图象,只要将函数y = sin2x 的图象( ).23x π⎛⎫+⎪⎝⎭A .向左平移个单位 B .向右平移个单位3π3πC .向左平移个单位 D .向右平移个单位6π6π解:,sin 2sin 236y x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭6x x π→+参考答案:C考查内容:参数,,对函数图象变化的影响A ωϕsin()y A x ωϕ=+认知层次:a 难易程度:易12.已知tan ( 0 << 2),那么角等于( ).ααπαA .B .或C .或D .6π6π76π3π43π3π解:,,令或可得tan α=6k παπ⇒=+Z k ∈0k =1k =参考答案:B考查内容:任意角的正切的定义(借助单位圆)认知层次:b 难易程度:易13.已知圆的半径为100cm ,是圆周上的两点,且弧的长为112cm ,那么O ,A B AB 的度数约是( ).(精确到1)AOB ∠︒A . B .C .D .646886110解:11211218064100100απ==⨯≈参考答案:A考查内容:弧度与角度的互化认知层次:b14.如图,一个半径为10米的水轮按逆时针方向每分钟转4圈.记水轮上的点P 到水面的距离为米(P 在水面下则为负数)d d ,如果(米)与时间(秒)之间满足关系式:d t ,且当P 点()sin 0,0,22d A t k A ππωϕωϕ⎛⎫=++>>-<< ⎪⎝⎭从水面上浮现时开始计算时间,那么以下结论中错误的是A .B .C .D .10=A 152πω=6πϕ=5=k 解:周期(秒),角速度,振幅,上移60154T ==215πω=10A =5k =参考答案:C考查内容:用三角函数解决一些简单实际问题,函数的实际意义,三角sin()y A x ωϕ=+函数是描绘周期变化现象的重要函数模型认知层次:b 难易程度:难15.sin(-)的值等于__________.196π解:,19534666πππππ-=--=-+1951sin(sin(4)662πππ-=-+=参考答案:12考查内容:的正弦、余弦、正切的诱导公式πα±认知层次:c 难易程度:易16.如果< θ < π,且cos θ = -,那么sin 等于__________.2π353πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭不做考查内容:同角三角函数的基本关系式:,两角和的正弦公式22sin cos 1x x +=认知层次:c 难易程度:中17.已知角的终边过点,那么的值为__________.α(4, 3)P -2sin cos αα+10m d5mP解: , 5r OP ===3422sin cos 2()555αα+=⨯-+=-参考答案:52-考查内容:任意角的正弦的定义(借助单位圆),任意角的余弦的定义(借助单位圆)认知层次:b 难易程度:中18.的值等于__________.75tan 175tan 1-+不做参考答案:3-考查内容:两角和的正切公式认知层次:c 难易程度:易19.函数y = sin(x +)在[-2π,2π]内的单调递增区间是__________.124π解:令,解得,令得1222242k x+k πππππ-≤≤+34422k x k ππππ-≤≤+0k =参考答案:[-,]32π2π考查内容:正弦函数在区间上的性质,不等关系,子集[0,2π]认知层次:b 难易程度:中20.已知sin +cos =,那么sin 的值是__________.αα532α参考答案:-1625考查内容:同角三角函数的基本关系式:22sin cos 1x x +=认知层次:b 难易程度:易21.函数y = sin x cos x 的最小正周期是__________.参考答案:2π考查内容:两角和的正弦公式,三角函数的周期性认知层次:c 难易程度:易22.已知,,那么tan2x 等于__________.(, 0)2x π∈-4cos 5x =参考答案:247-考查内容:同角三角函数的基本关系式:,二倍角的正切公式22sin cos 1x x +=认知层次:c 难易程度:易23.已知 ,.π02α<<4sin 5α=(1)求的值;tan α(2)求的值.(不做)πcos 2sin 2αα⎛⎫++⎪⎝⎭参考答案:(1)因为,, 故,所以.π02α<<4sin 5α=3cos 5α=34tan =α(2).πcos 2sin 2αα⎛⎫+-=⎪⎝⎭212sin cos αα-+=3231255-+=825考查内容:同角三角函数的基本关系式:,同角三角函数的基本关系式:22sin cos 1x x +=,的正弦的诱导公式,二倍角的余弦公式sin tan cos x x x =π2α+认知层次:c难易程度:中24.某港口海水的深度(米)是时间(时)()的函数,记为:.y t 024t ≤≤)(t f y =已知某日海水深度的数据如下:(时)t 03691215182124(米)y 10.013.09.97.010.013.010.17.010.0经长期观察,的曲线可近似地看成函数的图象.)(t f y =sin y A t b ω=+(1)试根据以上数据,求出函数的振幅、最小正周期和表达式;()sin y f t A t b ω==+(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为米或米以上时认为是安全的55(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可).某船吃水深度(船底离水面的距离)为米,5.6如果该船希望在同一天内安全进出港,请问,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?参考答案:(1)依题意,最小正周期为:,振幅:,,12=T 3A =10=b .2ππ6T ω==所以.π()3sin 106y f t t ⎛⎫==⋅+⎪⎝⎭(2)该船安全进出港,需满足:.即:.6.55y ≥+π3sin 1011.56t ⎛⎫⋅+≥⎪⎝⎭所以.π1sin 62t ⎛⎫⋅≥⎪⎝⎭所以.ππ5π2π2π()666k t k k +≤⋅≤+∈Z 所以.121125()k t k k +≤≤+∈Z 又 ,024t ≤≤所以或.15t ≤≤1317t ≤≤所以,该船至多能在港内停留:(小时).16117=-考查内容:三角函数是描绘周期变化现象的重要函数模型,正弦函数在区间上的性[0,2π]质,用三角函数解决一些简单实际问题认知层次:b 难易程度:难。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三角函数基础练习题
一、 选择题:
1. 下列各式中,不正确...
的是 ( ) (A)cos(―α―π)=―cos α (B)sin(α―2π)=―sin α
(C)tan(5π―2α)=―tan2α (D)sin(k π+α)=(―1)k sin α (k ∈Z)
3. y=sin )2
332(π+x x ∈R 是 ( ) (A)奇函数 (B)偶函数 (C)在[(2k ―1)π, 2k π] k ∈Z 为增函数 (D)减函数
4.函数y=3sin(2x ―3
π)的图象,可看作是把函数y=3sin2x 的图象作以下哪个平移得到 ( )(A)向左平移3π (B)向右平移3π (C)向左平移6π (D)向右平移6
π 5.在△ABC 中,cosAcosB >sinAsinB ,则△ABC 为 ( )
(A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)无法判定
6.α为第三象限角,1sec tan 2tan 1cos 1
22-++αααα化简的结果为 ( )
(A)3 (B)-3 (C)1 (D)-1
7.已知cos2θ=
3
2,则sin 4θ+cos 4θ的值为 ( ) (A)1813 (B)18
11 (C)97 (D)-1 8. 已知sin θcos θ=81且4π<θ<2π,则cos θ-sin θ的值为 ( ) (A)-23 (B)43 (C) 23 (D)±4
3 9. △ABC 中,∠C=90°,则函数y=sin 2A+2sinB 的值的情况 ( )
(A)有最大值,无最小值 (B)无最大值,有最小值
(C)有最大值且有最小值 (D)无最大值且无最小值
10、关于函数f(x)=4sin(2x+3π
), (x ∈R )有下列命题
(1)y=f(x)是以2π为最小正周期的周期函数 (2) y=f(x)可改写为y=4cos(2x -
6π) (3)y= f(x)的图象关于(-6π
,0)对称 (4) y= f(x)的图象关于直线x=-6π
对称其中真命题的个数序号
为 ( )
(A) (1)(4) (B) (2)(3)(4) (C) (2)(3) (D) (3)
11.设a=sin14°+cos14°,b=sin16°+cos16°,c=2
6,则a 、b 、c 大小关系( ) (A)a <b <c (B)b <a <c (C)c <b <a (D)a <c <b
12.若sinx <2
1,则x 的取值范围为 ( )
(A)(2k π,2k π+6π)∪(2k π+
65π,2k π+π) (B) (2k π+6
π,2k π+65π) (C) (2k π+65π,2k π+6π) (D) (2k π-67π,2k π+6π) 以上k ∈Z 二、 填空题:
13.一个扇形的面积是1cm 2,它的周长为4cm, 则其中心角弧度数为______。
14.已知sin α+cos β=31,sin β-cos α=2
1,则sin(α-β)=__________。
15.求值:tan20°+tan40°+
3 tan20°tan40°=_____________。
16.函数y=2sin(2x -
3π)的递增区间为_______________________。
三、 解答题:
17、求值:
οο10cos 310sin 1-
18.已知cos(α+β)=
54,cos(α-β)= -54,α+β∈(47π,2π),α-β∈(ππ,4
3),求cos2α的值。
19.证明cos α(cos α-cos β)+ sin α(sin α-sin β)=2sin 2
2βα-。
20.已知α、β均为锐角,sin α=
55,sin β=1010,求证:α+β=4
π。
21.已知函数y=Asin(ωx+φ),(A >0,ω>0,|φ|<2π)在一个周期内,当x=6
π时,y 有最大值为2,当x=3
2π时,y 有最小值为-2,求函数表达式,并画出函数
y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图。
(用五点法列表描点)
22、已知函数f(x)=2asin 2x -2
3asinxcosx+a+b(a ≠0)的定义域为[-2π,0],值域为[-5,1],求常
数a 、b 的
答案 1、B 2、C 3、B 4、D 5、C 6、C
7、B 8、A 9、D 10、C 11、D 12、D 13、2 14、-
7259 15、3 16、[12ππ-k 125ππ+k ]k ∈Z 17、4 18、-25
7 19、略 20、略 21、α、β为锐角 ∴552cos =
α 10103cos =β 2
2)cos(=+βα 0<α+β<π ∴4πβα=+
22、)62sin(2π
+=x y 23、2273a a b b ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩
附加题: (1)m ∈ (2)1)sin(-=+βα。